FR3103228A1 - ENGINE MODE END OF CONTROL MODULE AND MANAGEMENT PROCESS FOR A ROTATING ELECTRIC MACHINE - Google Patents

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MODULE DE CONTRÔLE ET PROCÉDÉ DE GESTION DE FIN DE MODE MOTEUR POUR UNE MACHINE ELECTRIQUE TOURNANTE Un aspect de l’invention concerne un module de contrôle d’une machine électrique tournante pour véhicule automobile, le module de contrôle comprenant un programme de calcul, une valeur de la tension bobine rotor Vrot, une valeur de résistance de la bobine rotor Rrot, une valeur de l’induction bobine rotor Lrot et en ce que le programme estime le courant bobine rotor Irot suivant cette formule : Irot[k] = Irot[k-1] + (Vrot[k-1] – Irot[k-1] x Rrot)/Lrot x Ts dans lequel : o Irot[k-1] est l’estimation du courant bobine rotor préalablement calculé à l’instant k-1 o Ts est le temps d’échantillonnage entre l’indice k-1 et l’indice k, et dans lequel pour passer d’un mode moteur à un mode neutre, ledit module de contrôle est configuré pour commander une mise en court-circuit des phases du stator après que le courant bobine rotor estimé Irot est égal à une valeur prédéterminée. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 3CONTROL MODULE AND PROCESS FOR MANAGING THE END OF ENGINE MODE FOR A ROTATING ELECTRIC MACHINE One aspect of the invention relates to a control module for a rotating electrical machine for a motor vehicle, the control module comprising a calculation program, a value of the rotor coil voltage Vrot, a resistance value of the rotor coil Rrot, a value of the rotor coil induction Lrot and in that the program estimates the rotor coil current Irot according to this formula: Irot [k] = Irot [k -1] + (Vrot [k-1] - Irot [k-1] x Rrot) / Lrot x Ts in which: o Irot [k-1] is the estimate of the rotor coil current previously calculated at time k -1 o Ts is the sampling time between the index k-1 and the index k, and in which to switch from a motor mode to a neutral mode, said control module is configured to command a shorting -circuit of the phases of the stator after the estimated rotor coil current Irot is equal to a predetermined value. Figure to be published with the abstract: Figure 3

Description

MODULE DE CONTRÔLE ET PROCÉDÉ DE GESTION DE FIN DE MODE MOTEUR POUR UNE MACHINE ELECTRIQUE TOURNANTECONTROL MODULE AND METHOD FOR END OF MOTOR MODE MANAGEMENT FOR A ROTATING ELECTRIC MACHINE

Le domaine technique de l’invention est celui de la commande de machine électrique tournante.The technical field of the invention is that of controlling rotating electrical machines.

La présente invention porte sur un procédé de gestion de fin de couple moteur pour une machine électrique tournante.The present invention relates to a method for managing end of motor torque for a rotating electrical machine.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTIONTECHNOLOGICAL BACKGROUND OF THE INVENTION

De façon connue en soi, une machine électrique réversible peut être accouplée au moteur thermique, notamment via la façade accessoire. Cette machine électrique, appelée communément alterno-démarreur, est apte à fonctionner dans un mode générateur pour recharger une batterie du véhicule ainsi que dans un mode moteur pour fournir un couple au véhicule.In a manner known per se, a reversible electric machine can be coupled to the heat engine, in particular via the accessory front. This electric machine, commonly called an alternator-starter, is capable of operating in a generator mode to recharge a vehicle battery as well as in a motor mode to provide torque to the vehicle.

Le mode générateur peut être utilisé dans une fonction de freinage récupératif permettant à la machine électrique de fournir de l'énergie électrique à la batterie lors d'une phase de freinage. Le mode moteur peut notamment être utilisé dans une fonction d'arrêt et de redémarrage automatique du moteur thermique en fonction des conditions de circulation (fonction dite STT pour "stop and start" en anglais), une fonction d'assistance au calage du moteur thermique, une fonction dite "boost" en anglais permettant à la machine électrique d'assister ponctuellement le moteur thermique lors d'une phase de roulage en mode thermique, et une fonction de roue libre, dite de "coasting" en anglais, permettant d'automatiser l'ouverture de la chaîne de traction sans action explicite du conducteur pour réduire le régime moteur ou l'arrêter afin de minimiser la consommation en carburant ainsi que les émissions polluantes. En outre le mode moteur peut être utilisé en mode véhicule électrique dans lequel la machine électrique fourni le couple nécessaire pour avancer le véhicule sans couple fourni par le moteur thermique.The generator mode can be used in a regenerative braking function enabling the electric machine to supply electrical energy to the battery during a braking phase. The engine mode can in particular be used in an automatic stopping and restarting function of the heat engine depending on the traffic conditions (function called STT for "stop and start" in English), a function of assistance with the stalling of the heat engine , a so-called "boost" function allowing the electric machine to punctually assist the internal combustion engine during a rolling phase in thermal mode, and a freewheeling function, called "coasting" in English, allowing to automate the opening of the traction chain without explicit action by the driver to reduce the engine speed or stop it in order to minimize fuel consumption and polluting emissions. In addition, the motor mode can be used in electric vehicle mode in which the electric machine provides the torque necessary to move the vehicle forward without the torque provided by the heat engine.

Dans les machines connues, l'arrêt du mode moteur lors de l'activation d'une protection (thermique, temporelle, ou de vitesse) provoque l'ouverture des éléments de commutation de l'onduleur de la machine électrique. Le courant contenu dans le stator est alors renvoyé sur le réseau de bord du véhicule, provoquant un à-coup de couple au niveau de la façade accessoires et une surtension sur le réseau de bord.In known machines, stopping the motor mode when a protection (thermal, time or speed) is activated causes the switching elements of the inverter of the electric machine to open. The current contained in the stator is then sent back to the vehicle's on-board network, causing a torque surge at the level of the accessories front panel and an overvoltage on the on-board network.

Il existe ainsi une unité de commande comprenant un algorithme pour la gestion de couple lors de l’arrêt du mode moteur pour éviter ces à-coups en passant par un mode neutre. L’unité de commande transmet une consigne du couple et un gradient de couple d’après une vitesse pour ramener le courant du rotor et ensuite la tension du stator à zéro à cette même vitesse.There is thus a control unit comprising an algorithm for torque management when stopping the motor mode to avoid these jerks by passing through a neutral mode. The control unit transmits a torque setpoint and a torque gradient according to a speed to bring the rotor current and then the stator voltage to zero at this same speed.

Pour ramener le courant du rotor à Zéro, pour sortir du mode moteur rapidement, on impose une consigne de tension rotor à zéro en réalisant une démagnétisation lente en boucle fermé ou égale à moins UB+(UB+étant la tension aux bornes de la machine), afin d’imposer une démagnétisation rapide qui fera baisser le courant dans le rotor. En démagnétisation rapide, la bobine du rotor se retrouve alimentée à l’envers du mode moteur ce qui démagnétise plus rapidement.To bring the rotor current to zero, to exit motor mode quickly, a rotor voltage setpoint is set to zero by carrying out slow demagnetization in a closed loop or equal to minus U B+ (U B+ being the voltage at the machine terminals ), in order to impose a rapid demagnetization which will lower the current in the rotor. In rapid demagnetization, the coil of the rotor finds itself powered in reverse of the motor mode, which demagnetizes more quickly.

Le temps de démagnétisation dépend de la vitesse du rotor.The demagnetization time depends on the rotor speed.

Ensuite, une fois le rotor démagnétisé, pour éviter de renvoyer le courant sur le réseau, on effectue un court-circuit entre les phases du Stator, par exemple en fermant des MOSFETs étage bas de l’onduleur/redresseur, pour une durée prédéterminée par exemple d’environ 10ms afin que le courant résiduel dans le stator soit éliminé en pertes joules dans les bobines du stator.Then, once the rotor has been demagnetized, to avoid returning the current to the network, a short-circuit is made between the phases of the stator, for example by closing the low-stage MOSFETs of the inverter/rectifier, for a duration predetermined by example of about 10ms so that the residual current in the stator is eliminated in joule losses in the stator coils.

Néanmoins cette sortie du mode moteur provoque souvent une oscillation du couple et une surtension sur le réseau électrique lors du court-circuit stator et de la mise à Zéro courant du rotor pour le passage en mode neutre. En effet il arrive régulièrement que la mise en court-circuit du stator se fasse alors qu’il reste du courant dans le rotor.Nevertheless, this exit from motor mode often causes an oscillation of the torque and an overvoltage on the electrical network during the stator short-circuit and the zero current setting of the rotor for the transition to neutral mode. Indeed it regularly happens that the short-circuiting of the stator takes place while there is still current in the rotor.

Une solution serait d’attendre le pire cas de temps de démagnétisation pour mettre en court-circuit le stator. Cependant cela va ralentir le passage du mode moteur au mode neutre ce qui peut gêner le ressenti du conducteur.One solution would be to wait for the worst case demagnetization time to short out the stator. However, this will slow down the transition from engine mode to neutral mode, which can hinder the driver's feeling.

Il y a donc aujourd’hui un compromis entre rapidité du passage au mode neutre ou à-coup et surtension.There is therefore today a compromise between speed of the transition to neutral or jerk mode and overvoltage.

Une autre solution serait d’avoir une mesure du courant de la bobine inductive du rotor, par exemple à l’aide d’une résistance en série avec la bobine inductive du rotor et une unité de mesure de tension sur cette résistance. Cependant, une telle résistance entraîne un échauffement par des pertes joules et réduit le rendement de la machine. En outre, le temps de démagnétisation est très long du fait qu’à la fin de la démagnétisation, le courant du rotor diminue très lentement.Another solution would be to have a measurement of the current of the inductive coil of the rotor, for example using a resistor in series with the inductive coil of the rotor and a voltage measurement unit on this resistance. However, such resistance leads to heating through joule losses and reduces the efficiency of the machine. Also, the demagnetization time is very long because at the end of the demagnetization, the rotor current decreases very slowly.

Il existe donc un besoin de diminuer, ou d’annuler l’oscillation du couple et une surtension sur le réseau électrique pour le passage du mode moteur au mode neutre.There is therefore a need to reduce or cancel the torque oscillation and an overvoltage on the electrical network for the transition from motor mode to neutral mode.

L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en considérant la dynamique du rotor permettant d’avoir une meilleure simulation de la pente de démagnétisation du rotor et donc mettre le stator en court-circuit lorsque le rotor a moins de courant que dans l’art antérieur sans avoir trop de retard.The invention offers a solution to the problems mentioned above, by considering the dynamics of the rotor making it possible to have a better simulation of the demagnetization slope of the rotor and therefore to short-circuit the stator when the rotor has less current than in the prior art without having too much delay.

Un aspect de l’invention concerne un module de contrôle d’une machine électrique tournante pour véhicule automobile comprenant une bobine rotor et des phases d’un stator alimenté par un réseau électrique, le module de contrôle comprenant un programme de calcul, une entrée comprenant la tension du réseau électrique, une valeur de résistance de la bobine rotor, une valeur de l’induction bobine rotor et en ce que le programme estime un courant bobine rotor estimé suivant cette formule :One aspect of the invention relates to a control module for a rotating electrical machine for a motor vehicle comprising a rotor coil and phases of a stator supplied by an electrical network, the control module comprising a calculation program, an input comprising the voltage of the electrical network, a resistance value of the rotor coil, a value of the rotor coil induction and in that the program estimates a rotor coil current estimated according to this formula:

Irot[k] = Irot[k-1] + (Vrot[k-1] – Irot[k-1] x Rrot)/Lrot x TsIrot[k] = Irot[k-1] + (Vrot[k-1] – Irot[k-1] x Rrot)/Lrot x Ts

dans lequel :in which :

Irot[k-1] est l’estimation du courant bobine rotor préalablement calculé à l’instant k-1Irot[k-1] is the estimate of the rotor coil current previously calculated at time k-1

Vrot [k-1] est la tension bobine rotor précédente à l’instant k-1Vrot [k-1] is the previous rotor coil voltage at time k-1

Ts est le temps d’échantillonnage entre l’indice k-1 et l’indice k,Ts is the sampling time between index k-1 and index k,

et dans lequel pour passer la machine électrique d’un mode moteur à un mode neutre, ledit module de contrôle est configuré pour commander une mise au même potentiel des phases du stator après que le courant bobine rotor estimé est égal à une valeur prédéterminée, par exemple 0 ampère.and in which to switch the electric machine from a motor mode to a neutral mode, said control module is configured to command a setting to the same potential of the phases of the stator after the estimated rotor coil current is equal to a predetermined value, by example 0 amps.

Grâce à l’invention, le fait d’estimer le courant du rotor considéré comme l’indicateur pour la finalisation, on peut passer en mode neutre lorsque le courant du rotor est quasiment nul. Ainsi on peut diminuer voire supprimer les à-coups et supprimer les surtensions en améliorant la diminution du courant du rotor et la diminution du stator le plus proche de zéro au même moment. En effet, les pics de courant et tension du bus continue, diminuent dans la transition du mode moteur au mode neutre, les oscillations du courant de la phase et de l’excitation se réduisent voire disparaissent, et donc les à-coups de couple qui sont liés sont diminués. De plus, le temps pour sortir du mode moteur vers le mode neutre est réduit considérablement.Thanks to the invention, the fact of estimating the current of the rotor considered as the indicator for the finalization, it is possible to switch to neutral mode when the current of the rotor is almost zero. Thus, it is possible to reduce or even eliminate the jerks and eliminate the overvoltages by improving the reduction in the current of the rotor and the reduction in the stator closest to zero at the same time. Indeed, the current and voltage peaks of the DC bus decrease in the transition from motor mode to neutral mode, the oscillations of the phase current and of the excitation are reduced or even disappear, and therefore the torque surges which are bound are diminished. In addition, the time to exit from motor mode to neutral mode is reduced considerably.

Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le module de contrôle selon un aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles:In addition to the characteristics which have just been mentioned in the previous paragraph, the control module according to one aspect of the invention may have one or more additional characteristics among the following, considered individually or in all technically possible combinations:

Selon un mode de réalisation, le module de contrôle pour machine électrique tournante comporte une mémoire stockant des instructions logicielles pour la mise en œuvre du calcul courant bobine rotor estimé et des commandes rotor et stator tel que précédemment défini.According to one embodiment, the control module for a rotating electrical machine comprises a memory storing software instructions for implementing the calculation of the estimated rotor coil current and the rotor and stator commands as previously defined.

Selon un mode de réalisation du module de contrôle, pour passer d’un mode moteur à un mode neutre, le module de contrôle est configuré pour produire une commande stator en fonction du courant bobine rotor estimé.According to an embodiment of the control module, to switch from a motor mode to a neutral mode, the control module is configured to produce a stator command according to the estimated rotor coil current.

Selon un mode de réalisation, la tension bobine rotor précédemment calculée est égale à une valeur prédéterminée, par exemple zéro volt ou moins onze virgule trois volt.According to one embodiment, the previously calculated rotor coil voltage is equal to a predetermined value, for example zero volts or minus eleven point three volts.

Selon un autre mode de réalisation, le module de contrôle comprend une entrée de la tension du réseau (Vdc) et en ce que la tension bobine rotor précédemment calculée est égale à 0V ou est calculée par le module de contrôle selon cette formule:According to another embodiment, the control module includes a network voltage input (Vdc) and in that the previously calculated rotor coil voltage is equal to 0V or is calculated by the control module according to this formula:

Vrot[k-1] = -1 x (Vdc[k-1] – Vdiode),Vrot[k-1] = -1 x (Vdc[k-1] – Vdiode),

Où Vdiode est une constante égale par exemple zéro virgule sept volt.Where Vdiode is a constant equal to for example zero point seven volts.

L’invention concerne aussi une machine électrique tournante comprenant un module de contrôle selon le mode de réalisation précédent, comprenant :The invention also relates to a rotating electrical machine comprising a control module according to the previous embodiment, comprising:

un rotor comprenant une bobine inductive,a rotor comprising an inductive coil,

un stator comportant un bobinage ayant des phases, eta stator comprising a winding having phases, and

une unité de commande rotor comprenant :a rotor control unit comprising:

un interrupteur électronique étage haut relié entre l’entrée de la bobine inductive et la borne positive du réseau,a high stage electronic switch connected between the input of the inductive coil and the positive terminal of the network,

un interrupteur électronique bas entre la masse et l’entrée de la bobine inductive ,a low electronic switch between ground and the inductive coil input,

un interrupteur électronique sortie bas entre la sortie de la bobine inductive et la masse,a low output electronic switch between the output of the inductive coil and ground,

une diode comprenant une cathode reliée à borne positive du réseau et une anode reliée à la sortie de la bobine inductive,a diode comprising a cathode connected to the positive terminal of the network and an anode connected to the output of the inductive coil,

dans lequel l’unité de commande rotor peut commander en cas de commande d'arrêt du mode moteur, soit selon une consigne de démagnétisation rapide, la fermeture de l’interrupteur électronique bas, l’ouverture de l’interrupteur électronique sortie bas et l’ouverture de l’interrupteur électronique étage haut, soit selon une consigne de démagnétisation lente, la fermeture de l’interrupteur électronique bas, la fermeture de l’interrupteur électronique sortie bas et l’ouverture de l’ interrupteur électronique étage haut,in which the rotor control unit can control in the event of a motor mode stop command, either according to a fast demagnetization setpoint, the closing of the low electronic switch, the opening of the low output electronic switch and the opening of the high stage electronic switch, either according to a slow demagnetization setpoint, closing of the low electronic switch, closing of the low output electronic switch and opening of the high stage electronic switch,

dans lequel, en cas d’une consigne de démagnétisation rapide, la tension bobine rotor précédente est calculée suivant la formule :in which, in the event of a fast demagnetization setpoint, the previous rotor coil voltage is calculated according to the formula:

Vrot[k-1] = -1 x (Vdc[k-1] – Vdiode), etVrot[k-1] = -1 x (Vdc[k-1] – Vdiode), and

en cas d’une consigne de démagnétisation lente, la tension bobine rotor est égale à zéro.in the case of a slow demagnetization setpoint, the rotor coil voltage is equal to zero.

Selon un mode de réalisation de la machine électrique, la machine électrique tournante comprend un capteur de température, dans lequel, la valeur de la résistance rotor est estimée en fonction de la température mesurée par le capteur de température.According to one embodiment of the electric machine, the rotating electric machine comprises a temperature sensor, in which the value of the rotor resistance is estimated as a function of the temperature measured by the temperature sensor.

Par exemple la valeur de la résistance rotor est suivant cette formule Rrot = R0(1 + αv.ΔT)For example the value of the rotor resistance is according to this formula Rrot = R0(1 + αv.ΔT)

Où R0 est une valeur de la résistance de la bobine à une température prédéterminée, ΔT(K) est la variation de température entre la température prédéterminée et la température mesurée par le capteur de température et αv est un coefficient de dilatation volumique isobare prédéterminé, valant par exemple 0.0039 à 0.008 et avantageusement 0.00396.Where R0 is a resistance value of the coil at a predetermined temperature, ΔT(K) is the temperature variation between the predetermined temperature and the temperature measured by the temperature sensor and αv is a predetermined isobaric volume expansion coefficient, equal to for example 0.0039 to 0.008 and advantageously 0.00396.

En effet la résistance du rotor varie principalement suivant la température du rotor.Indeed the resistance of the rotor varies mainly according to the temperature of the rotor.

Selon un autre mode de réalisation de la machine électrique, la valeur de la résistance rotor est une valeur prédéterminée.According to another embodiment of the electric machine, the value of the rotor resistance is a predetermined value.

Ainsi selon ces deux modes de réalisation, pour estimer le courant rotor, soit une valeur équivalente à la résistance bobine rotor ou une valeur estimée de la résistance du rotor est calculée.Thus according to these two embodiments, to estimate the rotor current, either a value equivalent to the rotor coil resistance or an estimated value of the rotor resistance is calculated.

Selon un mode de réalisation de la machine électrique, comprenant en outre un capteur de vitesse de rotation du rotor et en ce que la valeur de l’induction bobine rotor est estimée en fonction d’un point de fonctionnement de la machine estimé à partir du couple rotor estimé ou consigne et la vitesse de rotation.According to one embodiment of the electric machine, further comprising a rotor rotation speed sensor and in that the value of the rotor coil induction is estimated as a function of an operating point of the machine estimated from the estimated or setpoint rotor torque and rotational speed.

Selon un autre mode de réalisation de la machine électrique, le module de contrôle estime la vitesse de rotation du rotor et en ce que la valeur de l’induction bobine rotor est estimée en fonction d’un point de fonctionnement de la machine estimé à partir du couple rotor estimé ou consigne et la vitesse de rotation estimé.According to another embodiment of the electric machine, the control module estimates the speed of rotation of the rotor and in that the value of the rotor coil induction is estimated as a function of an operating point of the machine estimated from of the estimated or setpoint rotor torque and the estimated rotational speed.

En effet, l’inductance du rotor varie selon la saturation magnétique, donc une estimation de l’inductance du rotor est calculée pour améliorer la précision du courant bobine rotor estimé.Indeed, the rotor inductance varies according to the magnetic saturation, so an estimate of the rotor inductance is calculated to improve the accuracy of the estimated rotor coil current.

Selon un autre mode de réalisation, la valeur de l’induction bobine rotor (Lrot) est une valeur équivalente pour la finalisation.According to another embodiment, the value of the rotor coil induction (Lrot) is an equivalent value for finalization.

Selon un mode de réalisation de la machine électrique tournante, le module de contrôle comprend une étape de transmission pour la commande du stator, d’un couple de consigne Tem[k] suivant cette formule : Tem[k] = Tem_0 x (Irot[k] / Irot_0)^2According to one embodiment of the rotating electrical machine, the control module comprises a transmission step for controlling the stator, of a setpoint torque Tem[k] according to this formula: Tem[k]=Tem_0 x (Irot[ k] / Irot_0)^2

où le courant rotor Irot_0 est le courant rotor estimé au moment où le module de contrôle reçoit la commande d'arrêt du mode moteur et Tem_0 est le couple électromagnétique de la machine au moment où le module de contrôle reçoit la consigne de commande d'arrêt du mode moteur.where the rotor current Irot_0 is the estimated rotor current when the control module receives the motor mode stop command and Tem_0 is the electromagnetic torque of the machine when the control module receives the stop command setpoint engine mode.

Selon un mode de réalisation de la machine électrique tournante, la machine électrique comprend un convertisseur de tension comprenant des interrupteur électronique haut et des interrupteur électronique bas reliées au phases du stator et en ce que lorsque le module de contrôle reçoit une commande d'arrêt du mode moteur précédemment activé, le module de contrôle transmet une commande stator pour modifier la modulation de largeur d'impulsion, des interrupteurs électronique de côté haut et des interrupteur électronique de côté bas en fonction du courant rotor estimé, tel que plus le courant rotor estimé, est faible, plus la modulation de largeur d’impulsion est réduite pour diminuer l’alimentation électrique des phases du stator en tension efficace.According to one embodiment of the rotating electric machine, the electric machine comprises a voltage converter comprising high electronic switches and low electronic switches connected to the phases of the stator and in that when the control module receives a stop command from the previously activated motor mode, the control module transmits a stator command to modify the pulse width modulation of the high side electronic switches and the low side electronic switches depending on the estimated rotor current, such as plus the estimated rotor current , is low, the more the pulse width modulation is reduced to reduce the power supply of the phases of the stator in effective voltage.

Selon un exemple de ce mode de réalisation et du mode de réalisation précédent, la commande stator est fonction du couple de consigne Tem[k] calculé, par exemple le couple de consigne Tem[k] calculé.According to an example of this embodiment and of the preceding embodiment, the stator control is a function of the calculated setpoint torque Tem[k], for example the calculated setpoint torque Tem[k].

Selon un exemple, la machine électrique comprend une unité de commande stator permettant de commander les interrupteurs côtés hauts et bas par modulation de largeur d’impulsion et en ce que la modulation de largeur d’impulsion est paramétré en fonction de la commande stator.According to one example, the electric machine comprises a stator control unit for controlling the high and low side switches by pulse width modulation and in that the pulse width modulation is parameterized according to the stator control.

Un autre aspect de l’invention concerne aussi un procédé d’arrêt d’un mode moteur de la machine électrique tournante précédemment décrite avec ou sans les différents modes de réalisation, comprenant :

  • une étape d’estimation du courant bobine rotor (Irot[k) suivant cette formule : Irot[k] = Irot[k-1] + (Vrot[k-1] – Irot[k-1] x Rrot)/Lrot x Ts
    • dans lequel :
    • Irot[k-1] est l’estimation du courant bobine rotor préalablement calculé à l’instant k-1
    • Vrot [k-1] est la tension bobine rotor précédente à l’instant k-1
    • Ts est le temps d’échantillonnage entre l’indice k-1 et l’indice k,
  • une étape de réception de commande d’arrêt moteur, comprenant :
    • une sous étape de démagnétisation commandant l’ouverture de l’ interrupteur électronique étage haut et la fermeture de l’interrupteur électronique bas, soit selon une consigne de démagnétisation rapide, en commandant l’ouverture de l’interrupteur électronique sortie bas ,ou soit selon une consigne de démagnétisation lente, en commandant la fermeture de l’interrupteur électronique sortie bas et
    • une sous étape de commande de mise au même potentiel des phases du stator après que le courant bobine rotor estimé est égal à une valeur prédéterminée.
Another aspect of the invention also relates to a method for stopping a motor mode of the rotary electrical machine previously described with or without the different embodiments, comprising:
  • a step for estimating the rotor coil current (Irot[k) according to this formula: Irot[k] = Irot[k-1] + (Vrot[k-1] – Irot[k-1] x Rrot)/Lrot x Ts
    • in which :
    • Irot[k-1] is the estimate of the rotor coil current previously calculated at time k-1
    • Vrot [k-1] is the previous rotor coil voltage at time k-1
    • Ts is the sampling time between index k-1 and index k,
  • an engine stop command reception step, comprising:
    • a demagnetization sub-step controlling the opening of the high stage electronic switch and the closing of the low electronic switch, either according to a fast demagnetization instruction, by controlling the opening of the low output electronic switch, or either according to a slow demagnetization setpoint, by controlling the closing of the low output electronic switch and
    • a control sub-step for bringing the phases of the stator to the same potential after the estimated rotor coil current is equal to a predetermined value.

Selon un mode de réalisation du procédé précédent, le procédé comprend en outre:

  • une étape de calcul d’un couple de consigne (Tem[k]) suivant cette formule :Tem[k] = Tem_0 x (Irot[k] / Irot_0)^2
    • où le courant rotor Irot_0 est le courant rotor estimé au moment où le module de contrôle reçoit la commande d'arrêt du mode moteur et Tem_0 est le couple électromagnétique d’une consigne au moment où le module de contrôle reçoit la consigne de commande d'arrêt du mode moteur, et
  • une étape de commande du stator en fonction du couple de consigne jusqu’à ce que le courant bobine rotor estimé est égal à une valeur prédéterminée.
According to an embodiment of the preceding method, the method further comprises:
  • a step for calculating a setpoint torque (Tem[k]) according to this formula: Tem[k] = Tem_0 x (Irot[k] / Irot_0)^2
    • where the rotor current Irot_0 is the estimated rotor current when the control module receives the motor mode stop command and Tem_0 is the electromagnetic torque of a setpoint when the control module receives the command setpoint from stopping the motor mode, and
  • a step of controlling the stator as a function of the setpoint torque until the estimated rotor coil current is equal to a predetermined value.

L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent.The invention and its various applications will be better understood on reading the following description and examining the accompanying figures.

Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention.

  • La figure 1 représente un schéma de principe d’un système électrique SE d’un stator.
  • La figure 2 représente un schéma de principe électrique d’un système d’alimentation d’un rotor.
  • La figure 3 représente schématiquement des blocs d’un diagramme selon un premier exemple de ce mode de réalisation.
  • La figure 4 représente schématiquement des blocs d’un diagramme selon un deuxième exemple de ce mode de réalisation.
  • La figure 5 représente schématiquement des blocs d’un diagramme selon un troisième exemple de ce mode de réalisation.
  • La figure 6A représente un histogramme représentant graphiquement la tension réseau Vdc, le courant du réseau électrique Idc, le courant du rotor Iexc [A] réel et Iph [A] le courant d’une phase du stator selon l’art antérieur.
  • La figure 6B représente un histogramme représentant graphiquement la tension réseau Vdc, le courant du réseau électrique Idc, le courant du rotor Iexc [A] réel et Iph [A] le courant d’une phase du stator de la machine électrique selon le premier exemple du mode de réalisation décrit précédemment.
The figures are presented by way of indication and in no way limit the invention.
  • FIG. 1 represents a block diagram of an electrical system SE of a stator.
  • FIG. 2 represents an electrical block diagram of a rotor supply system.
  • FIG. 3 schematically represents blocks of a diagram according to a first example of this embodiment.
  • FIG. 4 schematically represents blocks of a diagram according to a second example of this embodiment.
  • FIG. 5 schematically represents blocks of a diagram according to a third example of this embodiment.
  • FIG. 6A represents a histogram graphically representing the network voltage Vdc, the electrical network current Idc, the actual rotor current Iexc[A] and Iph[A] the current of a phase of the stator according to the prior art.
  • FIG. 6B represents a histogram graphically representing the network voltage Vdc, the electrical network current Idc, the real rotor current Iexc [A] and Iph [A] the current of a phase of the stator of the electric machine according to the first example of the embodiment described above.

Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention.The figures are presented for information only and in no way limit the invention.

La machine électrique est destinée à être installé dans un véhicule comportant un réseau électrique de bord connecté à une batterie.The electrical machine is intended to be installed in a vehicle comprising an on-board electrical network connected to a battery.

Le réseau de bord pourra être de type 12V, 24V, ou 48V. La machine électrique est accouplée à un moteur thermique de façon connue en soi par un système à courroie ou à chaîne implanté en façade accessoires. En outre, la machine électrique est apte à communiquer avec un calculateur moteur suivant un protocole de communication de type LIN ("Local Interconnect Network" en anglais ou "Réseau Internet Local" en français) ou CAN ("Controller Area Network" en anglais qui est un bus de système série) ou Ethernet. La machine électrique pourra fonctionner en mode moteur et peut fonctionner en mode alternateur appelé également mode générateur. Dans le cas où la machine peut fonctionner en mode alternateur, la machine électrique est un alterno-démmareur.The on-board network may be of the 12V, 24V or 48V type. The electric machine is coupled to a heat engine in a manner known per se by a belt or chain system located on the accessories front. In addition, the electric machine is capable of communicating with an engine computer using a communication protocol of the LIN type ("Local Interconnect Network" in English or "Local Internet Network" in French) or CAN ("Controller Area Network" in English which is a serial system bus) or Ethernet. The electric machine can operate in motor mode and can operate in alternator mode also called generator mode. In the case where the machine can operate in alternator mode, the electrical machine is an alternator-starter.

La machine électrique tournante M comprend un stator ayant au moins trois phases U, V, W et trois bobines u, v, w bobinées dans le stator.The rotating electrical machine M comprises a stator having at least three phases U, V, W and three coils u, v, w wound in the stator.

Selon une mise en œuvre de ces modes de réalisation la machine électrique tournante est un alterno-démarreur.According to one implementation of these embodiments, the rotating electrical machine is an alternator-starter.

L'alterno-démarreur comprend notamment une partie électrotechnique et un module de contrôle selon l’invention décrit plus en détail dans la suite. Plus précisément, la partie électrotechnique comprend un élément induit et un élément inducteur. Dans un exemple, l'induit est le stator, et l'inducteur est un rotor comportant une bobine d'excitation, appelé dans la suite bobine rotor Lrotor. Le stator comprend un nombre N de phases. Dans l'exemple considéré, le stator comporte les trois phases U, V, W. Dans cet exemple, les bobines u, v, w sont montées en étoile et comprennent chacune à leur sortie la phase correspondante U,V, W respectivement. Selon un autre exemple, la machine électrique comprend six phases.The alternator-starter comprises in particular an electrotechnical part and a control module according to the invention described in more detail below. More precisely, the electrical engineering part comprises an induced element and an inductor element. In one example, the armature is the stator, and the inductor is a rotor comprising an excitation coil, hereinafter called rotor coil Lrotor. The stator comprises a number N of phases. In the example considered, the stator comprises the three phases U, V, W. In this example, the coils u, v, w are connected in a star and each comprise at their output the corresponding phase U, V, W respectively. According to another example, the electric machine comprises six phases.

En variante, le nombre N de phases pourra être égal à 5 pour une machine pentaphasée, à 6 pour une machine de type hexaphasée ou double triphasée ou à 7 pour une machine heptaphasée. Les phases du stator pourront être couplées en triangle ou en étoile. Une combinaison de couplage triangle et étoile est également envisageable.As a variant, the number N of phases may be equal to 5 for a five-phase machine, to 6 for a six-phase or double three-phase type machine or to 7 for a heptaphase machine. The phases of the stator can be coupled in delta or in star. A combination of delta and star coupling is also possible.

représente un schéma de principe d’un système électrique SE d’un stator. Le système électrique SE comprend une première borne d’alimentation B+ et une deuxième borne d’alimentation B- reliées à une source d’alimentation continue B en l’occurrence dans cet exemple de 48 Volts, mais peut être par exemple de 12 Volts ou 24Volts, par exemple une batterie d’un véhicule automobile permettant d’alimenter d’autres équipements électriques non représentés du véhicule par le biais d’un réseau de bord. shows a schematic diagram of an SE electrical system of a stator. The electrical system SE comprises a first power supply terminal B+ and a second power supply terminal B- connected to a DC power source B, in this case in this example of 48 Volts, but can for example be 12 Volts or 24Volts, for example a battery of a motor vehicle making it possible to supply other electrical equipment, not shown, of the vehicle via an on-board network.

La source d’alimentation continue B peut aussi comprendre la batterie d’un véhicule automobile et un bloc de condensateurs monté en parallèle avec la batterie du véhicule. Dans cet exemple, la deuxième borne B- est la masse du système électrique SE.The DC power source B can also comprise the battery of a motor vehicle and a block of capacitors connected in parallel with the battery of the vehicle. In this example, the second terminal B- is the electrical system ground SE.

Le système électrique SE comprend en outre un convertisseur de tension O pour alimenter la machine électrique tournante M à partie de ladite source de tension continue B.The electrical system SE further comprises a voltage converter O to supply the rotating electrical machine M from said DC voltage source B.

Le convertisseur de tension O comprend une pluralité de bras de commutation montés en parallèle, au même nombre que de phases de la machine électrique tournante M. En l’occurrence le convertisseur de tension O comprend un premier bras X, un deuxième bras Y et un troisième bras Z, mais pourrait en comporter par exemple six dans le cas de l’exemple d’une machine électrique tournante à six phases.The voltage converter O comprises a plurality of switching arms connected in parallel, to the same number as the phases of the rotating electrical machine M. In this case the voltage converter O comprises a first arm X, a second arm Y and a third arm Z, but could include for example six in the case of the example of a six-phase rotating electrical machine.

Chaque bras X,Y,Z comprend un interrupteur de côté haut HS_X, HS_Y, HS_Z formant ensemble un groupe haut HS et un interrupteur de côté bas LS_X, LS_Y, LS_Z formant ensemble un groupe bas LS. Chaque interrupteur côté haut et côté bas d’un bras X,Y,Z sont connectés l’un à l’autre en un point milieu PX, PY, PZ.Each arm X, Y, Z comprises a high side switch HS_X, HS_Y, HS_Z together forming a high group HS and a low side switch LS_X, LS_Y, LS_Z together forming a low group LS. Each high side and low side switch of an arm X,Y,Z are connected to each other at a midpoint PX, PY, PZ.

Dans cet exemple chaque interrupteur du côté haut ou côté bas est un transistor à effet de champ métal-oxyde comprenant chacune une diode de roue libre.In this example, each high-side or low-side switch is a metal-oxide field-effect transistor each comprising a free-wheeling diode.

En l’occurrence, dans cet exemple, il y a donc sur le premier bras X un premier interrupteur de côté haut HS_X relié à un premier interrupteur de côté bas LS_X par un premier point milieu PX, sur le deuxième bras Y un deuxième interrupteur de côté haut HS_Y relié à un deuxième interrupteur de côté bas LS_Y par un deuxième point milieu PY et un troisième interrupteur de côté haut HS_Z, respectivement relié à un troisième interrupteur de côté bas LS_Z par un troisième point milieu PZ.In this case, in this example, there is therefore on the first arm X a first high side switch HS_X connected to a first low side switch LS_X by a first midpoint PX, on the second arm Y a second switch of high side HS_Y connected to a second low side switch LS_Y by a second midpoint PY and a third high side switch HS_Z, respectively connected to a third low side switch LS_Z by a third midpoint PZ.

Chaque point milieu PX, PY, PZ est connecté à au moins une phase U, V, W de ladite machine électrique tournante M, soit en l’occurrence dans cet exemple le premier point milieu PX à la phase U, le deuxième point milieu PY à la phase V et le troisième point milieu Z à la phase W.Each midpoint PX, PY, PZ is connected to at least one phase U, V, W of said rotating electrical machine M, i.e. in this example the first midpoint PX to phase U, the second midpoint PY at phase V and the third midpoint Z at phase W.

Le convertisseur de tension O comprend en outre une unité de commande U des interrupteurs de côté haut HS_X, HS_Y, HS_Z et de côté bas LS_X, LS_Y, LS_Z. Ladite unité de commande U comprend donc pour chaque interrupteur une sortie reliée à la commande de l’interrupteur correspondant. Pour ne pas surcharger la figure 1, uniquement la liaison entre une sortie de l’unité de commande U et la commande du troisième interrupteur du côté bas LS_Z et une autre sortie de l’unité de commande U et la commande du deuxième interrupteur du côté haut HS_Y ont été représentées.The voltage converter O further comprises a control unit U of the high side switches HS_X, HS_Y, HS_Z and of the low side LS_X, LS_Y, LS_Z. Said control unit U therefore comprises for each switch an output connected to the control of the corresponding switch. In order not to overload FIG. 1, only the connection between an output of the control unit U and the control of the third switch on the low side LS_Z and another output of the control unit U and the control of the second switch on the low side high HS_Y have been represented.

L’unité de commande U contrôle les interrupteurs de chaque bras X,Y,Z en modulation de largeur d'impulsion MLI, plus connu sous l’acronyme anglais « PWM » de l’anglais « Pulse Width Modulation ».The control unit U controls the switches of each arm X, Y, Z in PWM pulse width modulation, better known by the acronym "PWM" for "Pulse Width Modulation".

La représente un schéma de principe électrique d’un système d’alimentation d’un rotor.There shows an electrical block diagram of a rotor power system.

Le système d’alimentation rotor comprend une ligne d’alimentation permettant d’alimenter une charge, en l’occurrence la bobine rotor Lrotor à partir d’une source de tension, en l’occurrence la source d’alimentation continue B.The rotor power supply system comprises a power supply line making it possible to supply a load, in this case the rotor coil Lrotor from a voltage source, in this case the continuous power source B.

Ladite ligne d’alimentation comprend un interrupteur principal Q1 présentant une première borne principale D et une deuxième borne principale S entres lesquelles un courant principal Ip est destiné à passer.Said power supply line comprises a main switch Q1 having a first main terminal D and a second main terminal S between which a main current Ip is intended to pass.

L’interrupteur principal Q1 comprend en outre une borne de commande G pour sélectivement mettre l’interrupteur principal Q1 dans un état fermé, ouvert ou semi-fermé. L’interrupteur principal Q1 dans son état semi-fermé est équivalent à une résistance variable connectée entre la première D et la deuxième borne principale S commandée par la borne de commande G. En l’occurrence, l’interrupteur principal Q1 est un transistor de puissance. Plus précisément le transistor de puissance est à effet de champ à grille métal-oxyde connu aussi sous l’acronyme MOSFET et est en l’occurrence à enrichissement.The main switch Q1 further comprises a control terminal G to selectively put the main switch Q1 in a closed, open or semi-closed state. The main switch Q1 in its semi-closed state is equivalent to a variable resistor connected between the first D and the second main terminal S controlled by the control terminal G. In this case, the main switch Q1 is a transistor of power. More precisely, the power transistor is a metal-oxide gate field effect transistor also known by the acronym MOSFET and is in this case enrichment.

La ligne d’alimentation est un système d’interrupteur 1 de côté haut faisant parti d’un bras de commutation d’un système électrique.The power line is a high side switch system 1 forming part of a switching arm of an electrical system.

Le bras de commutation comprend un système d’interrupteur de côté bas comportant un interrupteur de côté bas Q23 comportant aussi une première et deuxième borne principale commandée par une borne de commande.The switch arm comprises a low side switch system comprising a low side switch Q23 also comprising a first and second main terminal controlled by a control terminal.

L’interrupteur côté bas Q23 et l’interrupteur principal Q1 est un interrupteur côté haut Q1 et sont reliés à un point milieu.The low side switch Q23 and the main switch Q1 is a high side switch Q1 and are connected to a middle point.

L’interrupteur côté bas Q23 est monté entre le point milieu et une borne négative B- qui peut être la masse du véhicule.The low side switch Q23 is mounted between the midpoint and a negative terminal B- which may be vehicle ground.

La bobine rotor Lrotor comprend une borne connectée au point milieu.The rotor coil Lrotor includes a terminal connected to the midpoint.

Le système électrique comporte en outre un interrupteur électronique sortie bas Q24, dit aussi de démagnétisation, comportant aussi une première et deuxième borne principale, monté entre la borne négative et l’autre borne de la bobine d’excitation et est commandée par une borne de commande.The electrical system further comprises a low output electronic switch Q24, also called demagnetization, also comprising a first and second main terminal, mounted between the negative terminal and the other terminal of the excitation coil and is controlled by a terminal of order.

L’ interrupteur électronique de démagnétisation Q24 est commandé par le module de contrôle en mode saturé lorsque la machine électrique est en mode alternateur ou en mode moteur ou pour démagnétiser la bobine d’excitation.The electronic demagnetization switch Q24 is controlled by the control module in saturated mode when the electric machine is in alternator mode or in motor mode or to demagnetize the excitation coil.

L’interrupteur électronique côté bas Q23 permet avec l’interrupteur électronique de démagnétisation Q24 une démagnétisation contrôlée de la bobine Lrotor lorsque l’interrupteur principal Q1 est ouvert.The low-side electronic switch Q23 together with the electronic demagnetization switch Q24 allows a controlled demagnetization of the Lrotor coil when the main switch Q1 is open.

Le système d’alimentation rotor comprend en outre dans ce mode de réalisation, une diode D1 entre la borne B+ et la deuxième borne de la bobine rotor Lrotor.The rotor power supply system further comprises in this embodiment, a diode D1 between the B+ terminal and the second terminal of the rotor coil Lrotor.

Cette diode D1 permet une démagnétisation rapide du rotor en fermant l’interrupteur côté bas Q23 et ouvrant l’interrupteur de démagnétisation Q24.This diode D1 allows fast demagnetization of the rotor by closing the low side switch Q23 and opening the demagnetization switch Q24.

Le module de contrôle comprend un circuit d'excitation intégrant un hacheur pour générer un courant d'excitation qui est injecté dans la bobine rotor Lrotor.The control module comprises an excitation circuit integrating a chopper to generate an excitation current which is injected into the rotor coil Lrotor.

La machine électrique tournante comporte un mode moteur, neutre et peut comporter un mode alternateur.The rotating electrical machine comprises a motor mode, neutral and can comprise an alternator mode.

Le module de contrôle comprend en outre un circuit de contrôle comprenant une mémoire et par exemple un microcontrôleur.The control module further comprises a control circuit comprising a memory and for example a microcontroller.

Le module de contrôle comprend un algorithme moteur apte à générer une commande de stator et une commande de rotor à partir d'une consigne de couple à appliquer à la machine électrique tournante pour la mettre dans un mode moteur. Par exemple, à la suite d’une demande d'activation d'un mode moteur de la machine électrique tournante, notamment lors du démarrage d'un moteur thermique de véhicule automobile, ledit procédé comporte une étape d'application d'un couple de consigne et d'un gradient de couple de consigne transmis par un calculateur moteur du véhicule automobile.The control module comprises a motor algorithm able to generate a stator command and a rotor command from a torque setpoint to be applied to the rotating electrical machine to put it in a motor mode. For example, following a request to activate an engine mode of the rotating electrical machine, in particular when starting a heat engine of a motor vehicle, said method comprises a step of applying a torque of setpoint and a setpoint torque gradient transmitted by an engine computer of the motor vehicle.

Dans ce mode de réalisation, le module de contrôle peut commander l’unité de commande U pour contrôler les interrupteurs du convertisseur de tension O pour commander le stator.In this embodiment, the control module can control the control unit U to control the switches of the voltage converter O to control the stator.

Dans un autre mode de réalisation, le module de contrôle est l’unité de commande U.In another embodiment, the control module is the control unit U.

Le module de contrôle peut donc aussi commander les interrupteurs Q1, Q23, Q24 du système d’alimentation du rotor.The control module can therefore also control the switches Q1, Q23, Q24 of the rotor supply system.

La présente invention vise à diminuer, ou annuler une oscillation du couple et une surtension sur le réseau électrique lors du passage du mode moteur au mode neutre.The present invention aims to reduce or cancel an oscillation of the torque and an overvoltage on the electrical network when switching from motor mode to neutral mode.

Le module de contrôle comprend dans ce mode de réalisation une entrée de mesure de la tension du réseau électrique Vdc, correspondant à la tension de la source d’alimentation continue.The control module comprises in this embodiment an input for measuring the voltage of the electrical network Vdc, corresponding to the voltage of the DC power source.

Le module de contrôle comprend une valeur de résistance de la bobine rotor Rrot, une valeur de l’induction bobine rotor Lrot.The control module includes a rotor coil resistance value Rrot, a rotor coil induction value Lrot.

La représente schématiquement des blocs d’un diagramme selon un premier exemple de ce mode de réalisation.There schematically represents blocks of a diagram according to a first example of this embodiment.

Dans le premier mode de réalisation dans lequel le module de contrôle reçoit en entrée la valeur de résistance de la bobine rotor Rrot et la valeur de l’induction bobine rotor Lrot. Chacune de ces deux valeurs peut être une valeur fixe prédéterminée où une valeur calculée et transmise au module de contrôle.In the first embodiment in which the control module receives as input the resistance value of the rotor coil Rrot and the value of the rotor coil induction Lrot. Each of these two values can be a predetermined fixed value or a value calculated and transmitted to the control module.

Le module de contrôle comprend une mémoire stockant des instructions logicielles pour le calcul d’estimation d’un courant bobine rotor (Irot [k).The control module includes a memory storing software instructions for calculating an estimation of a rotor coil current (Irot [k).

Le courant bobine rotor estimé est calculé suivant cette formule:The estimated rotor coil current is calculated using this formula:

dans lequel Irot[k-1] est l’estimation du courant bobine rotor préalablement calculé à l’instant k-1, Vrot [k-1] est la tension bobine rotor précédente à l’instant k-1where Irot[k-1] is the estimate of the previously calculated rotor coil current at time k-1, Vrot[k-1] is the previous rotor coil voltage at time k-1

Ts est le temps d’échantillonnage entre l’indice k-1 et l’indice k,Ts is the sampling time between index k-1 and index k,

La machine électrique comporte un mode moteur et un mode neutre, et en ce que pour passer d’un mode moteur à un mode neutre, ledit module de contrôle est configuré pour commander une mise au même potentiel des phases du stator après que le courant bobine rotor estimé (Irot [k) est égal à une valeur prédéterminée, par exemple 0 ampère.The electric machine comprises a motor mode and a neutral mode, and in that to switch from a motor mode to a neutral mode, said control module is configured to command setting the phases of the stator to the same potential after the coil current estimated rotor (Irot [k) is equal to a predetermined value, for example 0 amperes.

Dans ce mode de réalisation, le module de contrôle calcule la tension bobine rotor selon cette formule :In this embodiment, the control module calculates the rotor coil voltage according to this formula:

Vrot[k-1] = -1 x (Vdc[k-1] – Vdiode), où Vdiode est une constante égale par exemple 0.7V représentant la tension aux bornes de la diode D1.Vrot[k-1] = -1 x (Vdc[k-1] – Vdiode), where Vdiode is a constant equal to for example 0.7V representing the voltage across diode D1.

Selon un mode de réalisation, le module de contrôle est configuré pour produire une commande stator en fonction du courant du rotor estimé (Irot [K]) estimé.According to one embodiment, the control module is configured to produce a stator command based on the estimated rotor current (Irot [K]).

En particulier, le module de contrôle est configuré dans ce mode de réalisation pour commander les interrupteurs côtés bas fermé LS_X, LS_Y, LS_Z et les interrupteurs côtés haut HS_X, HS_Y, HS_Z ouvert du système électrique SE du stator après que le courant du rotor estimé (Irot [k) est égal à une valeur prédéterminée, par exemple 0 ampère. Cela met les phases du stator à la masse. Selon un autre mode de réalisation, le module de contrôle est configuré pour commander les interrupteurs côtés bas ouvert LS_X, LS_Y, LS_Z et les interrupteurs côtés haut HS_X, HS_Y, HS_Z fermé du système électrique SE du stator après que le courant du rotor estimé (Irot [K]) est égal à une valeur prédéterminée, par exemple 0 ampère. Dans cet exemple cela met en les phases du stator au même potentiel qui est à la borne B+.In particular, the control module is configured in this embodiment to control the low side switches closed LS_X, LS_Y, LS_Z and the high side switches HS_X, HS_Y, HS_Z open of the electrical system SE of the stator after the estimated rotor current (Irot [k) is equal to a predetermined value, for example 0 ampere. This grounds the stator phases. According to another embodiment, the control module is configured to control the open low side switches LS_X, LS_Y, LS_Z and the closed high side switches HS_X, HS_Y, HS_Z of the electrical system SE of the stator after the estimated rotor current ( Irot [K]) is equal to a predetermined value, for example 0 ampere. In this example this puts the phases of the stator at the same potential which is at the B+ terminal.

La commande des interrupteurs côtés bas fermé LS_X, LS_Y, LS_Z et des interrupteurs côtés haut HS_X, HS_Y, HS_Z ouvert du système électrique SE du stator peut être réalisé par une commande stator envoyée à l’unité de commande ou directement en commandant les interrupteurs.The control of the low side closed switches LS_X, LS_Y, LS_Z and the high side switches HS_X, HS_Y, HS_Z open of the electrical system SE of the stator can be realized by a stator command sent to the control unit or directly by controlling the switches.

L'invention permet ainsi, à la suite de la demande d'arrêt du mode moteur, de piloter la machine électrique en fonction d’un courant rotor estimé Irot pour diminuer le courant prélevé avant l'ouverture complète des interrupteurs (éléments de commutation) de l'onduleur. Le fait d’estimer le courant de cette façon permet d’une part de piloter la mise au potentiel des phases du stator quand la bobine a un courant rotor très faible ou nul ce qui évite ou réduit un court-circuit au niveau des phases du stator et donc aussi l’oscillation du couple et la surtension. En outre le fait d’être estimé et non réel permet d’être plus rapide et de ne pas être dépendant d’un système de mesure ou calcul de courant réel rotor.The invention thus makes it possible, following the request to stop the motor mode, to control the electric machine according to an estimated rotor current Irot to reduce the current drawn before the complete opening of the switches (switching elements) of the inverter. The fact of estimating the current in this way makes it possible, on the one hand, to control the setting to the potential of the phases of the stator when the coil has a very low or zero rotor current, which avoids or reduces a short-circuit at the level of the phases of the stator and therefore also torque oscillation and overvoltage. In addition, the fact of being estimated and not real makes it possible to be faster and not to be dependent on a system of measurement or calculation of real rotor current.

En effet, la formule permet que le courant estimé soit proche voir égal au courant réel estimé pendant au moins tout le début de la démagnétisation du rotor et à la fin de la démagnétisation que le courant estimé calculé est plus rapidement proche de 0 ampère que le courant rotor réel pour diminuer le temps de passage mode moteur au mode neutre.Indeed, the formula allows the estimated current to be close to or even equal to the actual estimated current during at least the entire beginning of the demagnetization of the rotor and at the end of the demagnetization that the calculated estimated current is more quickly close to 0 ampere than the real rotor current to reduce the time from motor mode to neutral mode.

Le courant estimé permet ainsi d’une part d’éviter ou réduire les à-coups de couple ainsi que les surtensions sur le réseau de bord du véhicule automobile mais en outre d’être fiable et rapide.The estimated current thus makes it possible on the one hand to avoid or reduce torque surges as well as overvoltages on the on-board network of the motor vehicle but also to be reliable and fast.

La représente schématiquement des blocs d’un diagramme selon un deuxième exemple de ce mode de réalisation.There schematically represents blocks of a diagram according to a second example of this embodiment.

La machine électrique est identique à la machine électrique précédemment décrite sauf en ce qu’elle comporte en outre un capteur de température par exemple monté contre un bobinage du stator ou contre un palier de la machine électrique et en ce que la valeur de la résistance rotor Rrot est estimée en fonction de la température mesurée T par le capteur de température. Par exemple la valeur de la résistance rotor Rrot est suivant cette formule Rrot = R0(1 + αv.ΔT)The electric machine is identical to the electric machine previously described except in that it further comprises a temperature sensor, for example mounted against a winding of the stator or against a bearing of the electric machine and in that the value of the rotor resistance Rrot is estimated as a function of the measured temperature T by the temperature sensor. For example the value of the rotor resistance Rrot is according to this formula Rrot = R0(1 + αv.ΔT)

Où R0 est une valeur de la résistance de la bobine rotor à une température prédéterminée, par exemple 25°C correspondant à 293.15 et ΔT est la variation de température entre la température prédéterminée et la température mesurée par le capteur de température, par exemple 125°C – 25°C = 100°C et αv(K-1) est un coefficient de dilatation volumique isobare prédéterminé, valant par exemple 0.00396.Where R0 is a value of the resistance of the rotor coil at a predetermined temperature, for example 25°C corresponding to 293.15 and ΔT is the temperature variation between the predetermined temperature and the temperature measured by the temperature sensor, for example 125° C – 25°C = 100°C and αv(K-1) is a predetermined isobaric volumetric expansion coefficient, for example equal to 0.00396.

R0 peut par exemple être égal à 0.47 ohm et par exemple à 120°C la résistance bobine rotor à une valeur de 0.65 ohm.R0 can for example be equal to 0.47 ohm and for example at 120° C. the rotor coil resistance has a value of 0.65 ohm.

Ainsi, dans cet exemple, le module de contrôle estime le courant bobine rotor de manière plus précise puisqu’elle prend en compte l’élévation de la résistance de la bobine rotor liée à la température.Thus, in this example, the control module estimates the rotor coil current more accurately since it takes into account the rise in the resistance of the rotor coil linked to the temperature.

La représente schématiquement des blocs d’un diagramme selon un troisième exemple de ce mode de réalisationThere schematically represents blocks of a diagram according to a third example of this embodiment

La machine électrique est identique à la machine électrique précédemment décrite sauf en ce que la machine électrique comprend en outre un capteur de position et de vitesse de rotation du rotor et en ce que le module de contrôle estime la valeur de l’induction bobine rotor Lrot en fonction d’un point de fonctionnement de la machine électrique estimé à partir du couple estimé et la vitesse de rotation du rotor.The electric machine is identical to the electric machine previously described except in that the electric machine further comprises a rotor position and rotation speed sensor and in that the control module estimates the value of the rotor coil induction Lrot as a function of an operating point of the electrical machine estimated from the estimated torque and the speed of rotation of the rotor.

Les mesures de la position angulaire du rotor pourront être réalisées au moyen de capteurs analogiques à effet hall et d'une cible magnétique associée qui est solidaire en rotation du rotor.The measurements of the angular position of the rotor can be carried out by means of Hall effect analog sensors and an associated magnetic target which is integral in rotation with the rotor.

Selon un autre mode de réalisation non représenté, le module de contrôle est configuré pour passer du mode moteur au mode neutre, une commande stator en fonction du couple de consigne et un gradient de couple prédéterminé qui dépend d'une vitesse de rotation de la machine électrique tournante et en ce que le module de contrôle commande la mise au même potentiel des phases stator lorsque le courant rotor estimé Irot est égal ou inférieur à la valeur prédéterminée.According to another embodiment not shown, the control module is configured to switch from motor mode to neutral mode, a stator command depending on the setpoint torque and a predetermined torque gradient which depends on a speed of rotation of the machine electrical rotating and in that the control module commands the setting to the same potential of the stator phases when the estimated rotor current Irot is equal to or less than the predetermined value.

Selon un exemple de ce mode de réalisation, la commande de stator est définie par un angle d'avance entre une tension du stator et une force électromotrice de la machine électrique tournante, un angle d'ouverture d'éléments de commutation d'un onduleur, et une tension ondulée.According to an example of this embodiment, the stator control is defined by an angle of advance between a voltage of the stator and an electromotive force of the rotating electric machine, an opening angle of switching elements of an inverter , and a ripple voltage.

Selon une mise en œuvre de ce deuxième mode de réalisation, plus la vitesse de rotation de la machine électrique tournante est élevée, moins le gradient de couple prédéterminé est important.According to an implementation of this second embodiment, the higher the speed of rotation of the rotary electrical machine, the lower the predetermined torque gradient.

Selon une mise en œuvre de ces modes de réalisation, la demande d'arrêt du mode moteur est générée à la suite de l'expiration d'un délai d'application de couple.According to one implementation of these embodiments, the motor mode stop request is generated following the expiration of a torque application delay.

Selon une mise en œuvre de ces modes de réalisation, la demande d'arrêt du mode moteur est générée suite un dépassement d'un seuil de température.According to one implementation of these embodiments, the engine mode stop request is generated following an overshoot of a temperature threshold.

Selon une mise en œuvre de ces modes de réalisation, la demande d'arrêt du mode moteur est générée à la suite d’un dépassement d'un seuil de vitesse de rotation de la machine électrique tournante.According to one implementation of these embodiments, the motor mode stop request is generated following an overrun of a rotational speed threshold of the rotating electrical machine.

Selon une mise en œuvre de ces modes de réalisation la commande de rotor est une valeur d'un courant d'excitation.According to one implementation of these embodiments, the rotor command is a value of an excitation current.

L’invention concerne aussi un procédé de passage d’un mode moteur à un mode neutre de la machine électrique.The invention also relates to a method for switching from a motor mode to a neutral mode of the electric machine.

Le procédé concerne le pilotage en couple de la machine électrique lors d'une phase de démarrage avorté du moteur thermique.The method relates to the torque control of the electric machine during an aborted start-up phase of the heat engine.

représente un histogramme représentant graphiquement la tension réseau Vdc, le courant du réseau électrique Idc, le courant du rotor Iexc [A] réel et Iph [A] le courant d’une phase du stator selon l’art antérieur. represents a histogram graphically representing the network voltage Vdc, the electrical network current Idc, the actual rotor current Iexc [A] and Iph [A] the current of a phase of the stator according to the prior art.

représente un histogramme représentant graphiquement la tension réseau Vdc, le courant du réseau électrique Idc, le courant du rotor Iexc [A] réel et Iph [A] le courant d’une phase du stator de la machine électrique selon le premier exemple du mode de réalisation décrit précédemment. represents a histogram graphically representing the network voltage Vdc, the electric network current Idc, the real rotor current Iexc [A] and Iph [A] the current of a phase of the stator of the electric machine according to the first example of the mode of achievement described above.

Le procédé selon l’invention comporte une étape d’estimation du courant bobine rotor (Irot[k) suivant la formule précédemment décrite.The method according to the invention comprises a step of estimating the rotor coil current (Irot[k) according to the formula previously described.

On peut voir sur chaque histogramme, un instant t0 (environ 1.125 seconde pour l’histogramme de la figure 6A et 0.775 seconde pour l’histogramme de la figure 6B), lors d'une demande de sortie du mode moteur de la machine électrique tournante lors du démarrage d'un moteur thermique du véhicule automobile, le calculateur moteur transmet une instruction correspondante à la machine électrique via un bus de communication, ainsi qu'un couple de consigne, et un gradient de consigne. Ce démarrage du moteur thermique se produit par exemple dans le cadre de la fonction d'arrêt et de redémarrage automatique du moteur thermique en fonction des conditions de circulation (fonction dite STT pour "stop and start" en anglais).We can see on each histogram, a time t0 (approximately 1.125 seconds for the histogram of FIG. 6A and 0.775 seconds for the histogram of FIG. 6B), during a request to exit the motor mode of the rotating electrical machine when starting a heat engine of the motor vehicle, the engine computer transmits a corresponding instruction to the electric machine via a communication bus, as well as a setpoint torque, and a setpoint gradient. This starting of the thermal engine occurs for example within the framework of the automatic stopping and restarting function of the thermal engine according to the traffic conditions (function called STT for "stop and start" in English).

Le module de contrôle commande à cet instant t0 dans ce mode de réalisation selon une consigne de démagnétisation rapide, une commande rotor et une commande stator selon un calcul d’un couple de consigne (Tem[k]) suivant cette formule:Tem[k] = Tem_0 x (Irot[k] / Irot_0)^2 pour diminuer le courant d’excitation Iexc de la bobine rotor ainsi que le courant Iph dans chaque phase du stator. Le couple électromagnétique d’une consigne Tem_0 au moment où le module de contrôle reçoit la consigne de commande d'arrêt du mode moteur est enregistré pour calculer Tem[k] à ce moment t0.The control module commands at this instant t0 in this embodiment according to a fast demagnetization setpoint, a rotor command and a stator command according to a calculation of a setpoint torque (Tem[k]) according to this formula: Tem[k ] = Tem_0 x (Irot[k] / Irot_0)^2 to reduce the excitation current Iexc of the rotor coil as well as the current Iph in each phase of the stator. The electromagnetic torque of a Tem_0 setpoint when the control module receives the motor mode stop command setpoint is recorded to calculate Tem[k] at this time t0.

On peut voir que le courant Iexc du courant de la bobine diminue suivant une courbe jusqu’à un instant t1. L’ instant t1 (environ au niveau 1.195 seconde pour l’histogramme de la figure 6A et 0.8 seconde pour l’histogramme de la figure 6B).It can be seen that the current Iexc of the coil current decreases following a curve until a time t1. Time t1 (approximately at 1.195 seconds for the histogram in Figure 6A and 0.8 seconds for the histogram in Figure 6B).

A l’instant t1, dans l’exemple de l’art antérieur représenté par l’histogramme de la figure 6A, le courant réel bobine rotor Iexc est d’environ 5 ampère alors que dans l’exemple du mode de réalisation de l’invention représenté par l’histogramme de la figure 6B, le courant réel bobine rotor Iexc est proche de 0,5 ampères.At time t1, in the example of the prior art represented by the histogram of FIG. 6A, the actual rotor coil current Iexc is approximately 5 amperes, whereas in the example of the embodiment of the invention represented by the histogram of FIG. 6B, the actual rotor coil current Iexc is close to 0.5 amps.

A l’instant t0, le module de contrôle commande la démagnétisation rapide du rotor par la fermeture de l’interrupteur électronique bas Q23, l’ouverture de l’interrupteur électronique sortie bas Q24 et l’ouverture de l’ interrupteur électronique étage haut Q1 jusqu’à un instant t2.At time t0, the control module commands the rapid demagnetization of the rotor by closing the low electronic switch Q23, opening the low output electronic switch Q24 and opening the high stage electronic switch Q1 until a time t2.

A l’instant t2, correspond à une étape de commande de mise en court-circuit des phases du stator dans l’histogramme de la figure 6A et qui correspond à une étape de commande de mise au même potentiel des phases du stator dans l’histogramme de la figure 6B selon l’exemple du mode de réalisation de l’invention est après que le courant bobine rotor estimé (Irot [k) est égal à 0. En effet, la bobine de rotor n’ayant pus de courant ou très peu de courant, la mise en court-circuit des phases du stator entraîne un pic de courant sur le réseau très faible voire nul.At time t2, corresponds to a step of controlling the short-circuiting of the phases of the stator in the histogram of FIG. 6A and which corresponds to a step of controlling the placing of the phases of the stator at the same potential in the histogram of FIG. 6B according to the example of the embodiment of the invention is after the estimated rotor coil current (Irot [k) is equal to 0. Indeed, the rotor coil having no current or very little current, the short-circuiting of the phases of the stator causes a current peak on the network which is very low or even zero.

On peut voir qu’à partir de t2, si la bobine rotor Lrotor comporte du courant, comme le rotor tourne et que les phases du stator sont mises au même potentiel, cela délivre un courant formant un court-circuit et donc un pic de courant dans l’histogramme de la figure 6A et un très faible courant dans l’histogramme de la figure 6B et ceux jusqu’à un instant t3.We can see that from t2, if the rotor coil Lrotor carries current, as the rotor rotates and the phases of the stator are put at the same potential, this delivers a current forming a short circuit and therefore a current peak in the histogram of FIG. 6A and a very low current in the histogram of FIG. 6B and those up to a time t3.

Durant cette période, on peut voir sur l’histogramme de l’art antérieur représenté sur la figure 6A, une surtension Vdc pouvant entraîner des perturbations sur le réseau du véhicule tandis que sur l’histogramme de la figure 6B, il n’y a pas ou très peu de surtension du fait du courant d’excitation réel proche de 0 A au moment t2.During this period, one can see on the histogram of the prior art represented in FIG. 6A, an overvoltage Vdc which can cause disturbances on the network of the vehicle while on the histogram of FIG. 6B, there is no no or very little overvoltage due to the real excitation current close to 0 A at time t2.

L’ instant t3 (environ au niveau 1.207 seconde pour l’histogramme de la figure 6A et 0.805 seconde pour l’histogramme de la figure 6B), correspond au passage de la machine électrique en mode neutre. La machine a tous ses ponts ouverts. La bobine rotor Lrotor n’est pas alimentée et ne restitue plus d’énergie emmagasinée.Time t3 (approximately at 1.207 seconds for the histogram in Figure 6A and 0.805 seconds for the histogram in Figure 6B) corresponds to the switching of the electrical machine to neutral mode. The machine has all its bridges open. The rotor coil Lrotor is not powered and no longer restores stored energy.

La période de court-circuit entre t2 et t3 est de 0.007 seconde pour l’histogramme de la figure 6A et 0.003 seconde pour l’histogramme de la figure 6B.The short-circuit period between t2 and t3 is 0.007 seconds for the histogram in Figure 6A and 0.003 seconds for the histogram in Figure 6B.

La période de court-circuit est plus courte selon l’invention du fait du courant plus faible dans le rotor à l’instant t1.The short-circuit period is shorter according to the invention due to the lower current in the rotor at time t1.

Sauf précision contraire, un même élément apparaissant sur des figures différentes présente une référence unique.Unless specified otherwise, the same element appearing in different figures has a single reference.

Claims (10)

Module de contrôle d’une machine électrique tournante pour véhicule automobile comprenant une bobine rotor (Lrotor) et des phases (U, V, W) d’un stator alimenté par un réseau électrique, le module de contrôle comprenant un programme de calcul, une valeur de la tension bobine rotor (Vrot ), une valeur de résistance de la bobine rotor (Rrot), une valeur de l’induction bobine rotor (Lrot) et en ce que le programme estime un courant bobine rotor estimé (Irot [k) suivant cette formule: Irot[k] = Irot[k-1] + (Vrot[k-1] – Irot[k-1] x Rrot)/Lrot x Ts
dans lequel:
  • Irot[k-1] est l’estimation du courant bobine rotor préalablement calculé à l’instant k-1
  • Vrot [k-1] est la tension bobine rotor précédente à l’instant k-1
  • Ts est le temps d’échantillonnageentre l’indice k-1 et l’indice k,
et dans lequel pour passer la machine électrique d’un mode moteur à un mode neutre, ledit module de contrôle est configuré pour commander une mise au même potentiel des phases du stator après que le courant bobine rotor estimé (Irot [k) est égal à une valeur prédéterminée, par exemple 0 ampère.
Control module for a rotating electrical machine for a motor vehicle comprising a rotor coil (Lrotor) and phases (U, V, W) of a stator powered by an electrical network, the control module comprising a calculation program, a rotor coil voltage value (Vrot ), a rotor coil resistance value (Rrot), a rotor coil induction value (Lrot) and that the program estimates an estimated rotor coil current (Irot [k) following this formula: Irot[k] = Irot[k-1] + (Vrot[k-1] – Irot[k-1] x Rrot)/Lrot x Ts
in which:
  • Irot[k-1] is the estimate of the rotor coil current previously calculated at time k-1
  • Vrot [k-1] is the previous rotor coil voltage at time k-1
  • Ts is the sampling time between index k-1 and index k,
and in which to switch the electric machine from a motor mode to a neutral mode, said control module is configured to command a setting to the same potential of the phases of the stator after the estimated rotor coil current (Irot [k) is equal to a predetermined value, for example 0 amperes.
Module de contrôle selon la revendication précédente, dans lequel pour passer d’un mode moteur à un mode neutre, ledit module de contrôle est configuré pour produire une commande stator en fonction du courant bobine rotor estimé (Irot [k).Control module according to the preceding claim, in which to switch from a motor mode to a neutral mode, said control module is configured to produce a stator command as a function of the estimated rotor coil current (Irot [k). Module de contrôle selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le module de contrôle comprend une entrée de la tension du réseau (Vdc) et en ce que la tension bobine rotor est égale à 0V ou est calculée par le module de contrôle selon cette formule:
Vrot[k-1] = -1 x (Vdc[k-1] – Vdiode),
Où Vdiode est une constante égale par exemple 0.7V.
Control module according to one of the preceding claims, in which the control module comprises an input of the mains voltage (Vdc) and in that the rotor coil voltage is equal to 0V or is calculated by the control module according to this formula:
Vrot[k-1] = -1 x (Vdc[k-1] – Vdiode),
Where Vdiode is a constant equal for example 0.7V.
Machine électrique tournante comprenant un module de contrôle selon la revendication précédente, comprenant:
  • un rotor comprenant une bobine inductive,
  • un stator comportant un bobinage ayant des phases, et
  • une unité de commande rotor comprenant:
    • un interrupteur électronique étage haut (Q1) relié entre l’entrée de la bobine inductive et la borne positive du réseau,
    • un interrupteur électronique bas (Q23) entre la masse et l’entrée de la bobine inductive ,
    • un interrupteur électronique sortie bas (Q24) entre la sortie de la bobine inductive et la masse,
    • une diode (D) comprenant une cathode reliée à borne positive du réseau et une anode reliée à la sortie de la bobine inductive,
dans lequel l’unité de commande rotor peut commander en cas de commande d'arrêt du mode moteur, soit selon une consigne de démagnétisation rapide, la fermeture de l’interrupteur électronique bas (Q23), l’ouverture de l’interrupteur électronique sortie bas (Q24) et l’ouverture de l’ interrupteur électronique étage haut (Q1), soit selon une consigne de démagnétisation lente, la fermeture de l’interrupteur électronique bas (Q23), la fermeture de l’interrupteur électronique sortie bas (Q24) et l’ouverture de l’ interrupteur électronique étage haut (Q1),
dans lequel, en cas d’une consigne de démagnétisation rapide, la tension bobine rotor précédente est calculée suivant la formule:
Vrot[k-1] = -1 x (Vdc[k-1] – Vdiode), et
en cas d’une consigne de démagnétisation lente, la tension bobine rotor est égale à zéro.
Rotating electrical machine comprising a control module according to the preceding claim, comprising:
  • a rotor comprising an inductive coil,
  • a stator comprising a winding having phases, and
  • a rotor control unit comprising:
    • a high stage electronic switch (Q1) connected between the input of the inductive coil and the positive terminal of the network,
    • a low electronic switch (Q23) between ground and the inductive coil input,
    • a low output electronic switch (Q24) between the output of the inductive coil and ground,
    • a diode (D) comprising a cathode connected to the positive terminal of the network and an anode connected to the output of the inductive coil,
in which the rotor control unit can command, in the event of a motor mode stop command, either according to a fast demagnetization instruction, the closing of the low electronic switch (Q23), the opening of the output electronic switch bottom (Q24) and the opening of the high stage electronic switch (Q1), or according to a slow demagnetization instruction, the closing of the low electronic switch (Q23), the closing of the low output electronic switch (Q24 ) and the opening of the high floor electronic switch (Q1),
in which, in the event of a fast demagnetization setpoint, the previous rotor coil voltage is calculated according to the formula:
Vrot[k-1] = -1 x (Vdc[k-1] – Vdiode), and
in the case of a slow demagnetization setpoint, the rotor coil voltage is equal to zero.
Machine électrique tournante selon la revendication précédente, comprenant un capteur de température, dans lequel, la valeur de la résistance rotor (Rrot) est estimée en fonction de la température mesurée par le capteur de température.Rotating electrical machine according to the preceding claim, comprising a temperature sensor, in which the value of the rotor resistance (Rrot) is estimated as a function of the temperature measured by the temperature sensor. Machine électrique tournante selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la valeur de l’induction bobine rotor (Lrot) est estimée en fonction d’un point de fonctionnement de la machine estimé à partir du couple et vitesse.Rotating electrical machine according to one of the preceding claims, in which the value of the rotor coil induction (Lrot) is estimated as a function of an operating point of the machine estimated from the torque and speed. Machine électrique tournante selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le module de contrôle comprend une étape de transmission d’une commande stator et d’une commande rotor, d’un couple de consigne Tem[k] suivant cette formule:
  • Tem[k] = Tem_0 x (Irot[k] / Irot_0)^2
  • où le courant rotor Irot_0 est le courant rotor estimé au moment où le module de contrôle reçoit la commande d'arrêt du mode moteur et Tem_0 est le couple électromagnétique estimé de la machine au moment où le module de contrôle reçoit la consigne de commande d'arrêt du mode moteur jusqu’à ce que le courant bobine rotor estimé (Irot [k) est égal à une valeur prédéterminée.
Rotating electrical machine according to one of the preceding claims, in which the control module comprises a step of transmitting a stator command and a rotor command, a setpoint torque Tem[k] according to this formula:
  • Time[k] = Time_0 x (Irot[k] / Irot_0)^2
  • where the rotor current Irot_0 is the estimated rotor current when the control module receives the motor mode stop command and Tem_0 is the estimated electromagnetic torque of the machine when the control module receives the command setpoint for stopping of the motor mode until the estimated rotor coil current (Irot [k) is equal to a predetermined value.
Machine électrique tournante selon l’une des revendications précédentes, comprenant un convertisseur de tension comprenant des interrupteurs électronique haut et des interrupteurs électronique bas reliés au phases du stator et en ce que lorsque le module de contrôle reçoit une commande d'arrêt du mode moteur précédemment activé, le module de contrôle transmet une commande stator pour modifier la modulation de largeur d'impulsion (MLI) des interrupteurs électroniques de côté haut et des interrupteurs électronique de côté bas en fonction du courant rotor estimé (Irot k), tel que plus le courant rotor estimé (Irot k est faible, plus la modulation de largeur d’impulsion est réduite pour diminuer l’alimentation électrique des phases du stator en tension efficace.Rotating electrical machine according to one of the preceding claims, comprising a voltage converter comprising high electronic switches and low electronic switches connected to the phases of the stator and in that when the control module receives a stop command from the motor mode previously activated, the control module transmits a stator command to modify the pulse width modulation (PWM) of the high-side electronic switches and the low-side electronic switches according to the estimated rotor current (Irot k), such that the greater the estimated rotor current (Irot k is lower, the more the pulse width modulation is reduced to decrease the power supply of the stator phases in effective voltage. Procédé d’arrêt d’un mode moteur d'une machine électrique tournante pour véhicule automobile selon l’une des revendications précédentes comprenant:
  • une étape d’estimation du courant bobine rotor (Irot[K]) suivant cette formule: Irot[k] = Irot[k-1] + (Vrot[k-1] – Irot[k-1] x Rrot)/Lrot x Ts
dans lequel:
  • Irot[k-1] est l’estimation du courant bobine rotor préalablement calculé à l’instant k-1
  • Vrot [k-1] est la tension bobine rotor précédente à l’instant k-1
  • Ts est le temps d’échantillonnageentre l’indice k-1 et l’indice k,
  • une étape de réception de commande d’arrêt moteur, comprenant:
    • une sous étape de démagnétisation commandant l’ouverture de l’ interrupteur électronique étage haut (Q1) et la fermeture de l’interrupteur électronique bas (Q23), soit selon une consigne de démagnétisation rapide, en commandant l’ouverture de l’interrupteur électronique sortie bas (Q24),ou soit selon une consigne de démagnétisation lente, en commandant la fermeture de l’interrupteur électronique sortie bas (Q24) et
    • une sous étape de commande de mise au même potentiel des phases du stator après que le courant bobine rotor estimé (Irot [K]) est égal à une valeur prédéterminée.
Method for stopping a motor mode of a rotating electrical machine for a motor vehicle according to one of the preceding claims, comprising:
  • a stage for estimating the rotor coil current (Irot[K]) according to this formula: Irot[k] = Irot[k-1] + (Vrot[k-1] – Irot[k-1] x Rrot)/Lrot x Ts
in which:
  • Irot[k-1] is the estimate of the rotor coil current previously calculated at time k-1
  • Vrot [k-1] is the previous rotor coil voltage at time k-1
  • Ts is the sampling time between index k-1 and index k,
  • an engine stop command receiving step, comprising:
    • a demagnetization sub-step controlling the opening of the high stage electronic switch (Q1) and the closing of the low electronic switch (Q23), or according to a fast demagnetization instruction, by controlling the opening of the electronic switch low output (Q24), or either according to a slow demagnetization instruction, by controlling the closing of the low output electronic switch (Q24) and
    • a control sub-step for bringing the phases of the stator to the same potential after the estimated rotor coil current (Irot [K]) is equal to a predetermined value.
Procédé d’arrêt d’un mode moteur d'une machine électrique tournante pour véhicule automobile selon la revendication précédente comprenant en outre:
  • une étape de calcul d’un couple de consigne (Tem[k]) suivant cette formule:Tem[k] = Tem_0 x (Irot[k] / Irot_0)^2
où le courant rotor Irot_0 est le courant rotor estimé au moment où le module de contrôle reçoit la commande d'arrêt du mode moteur et Tem_0 est le couple électromagnétique d’une consigne au moment où le module de contrôle reçoit la consigne de commande d'arrêt du mode moteur, et
  • une étape de commande du rotor et du stator en fonction du couple de consigne jusqu’à ce que le courant bobine rotor estimé (Irot [k) est égal à une valeur prédéterminée.
Method for stopping a motor mode of a rotating electrical machine for a motor vehicle according to the preceding claim, further comprising:
  • a step of calculating a setpoint torque (Tem[k]) according to this formula: Tem[k] = Tem_0 x (Irot[k] / Irot_0)^2
where the rotor current Irot_0 is the estimated rotor current when the control module receives the motor mode stop command and Tem_0 is the electromagnetic torque of a setpoint when the control module receives the command setpoint from stopping the motor mode, and
  • a step of controlling the rotor and the stator as a function of the setpoint torque until the estimated rotor coil current (Irot [k) is equal to a predetermined value.
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